1. Radiale kracht
Statistieken uit de sector tonen aan dat de grootste reden voor het stoppen van centrifugaalpompen het falen van lagers en/of mechanische afdichtingen is. Lagers en afdichtingen zijn de "kanaries in de mijn" - ze zijn vroege indicatoren voor de gezondheid van waterpompen en ook een voorloper van de interne toestand van waterpompsystemen.
Iedereen die al lang in deze branche actief is, weet misschien dat het een van de beste praktijken is om pompen op of nabij hun Best Efficiency Point (BEP) te laten werken. Bij BEP is de ontworpen pomp bestand tegen de minimale radiale kracht. De resulterende vector van alle radiale krachten die worden gegenereerd door werking weg van BEP, vormt een hoek van 90 graden met de rotor, in een poging de as af te buigen en te buigen.
De grote radiale kracht en de resulterende asdoorbuiging zijn de doodsoorzaken van mechanische afdichtingen en belangrijke factoren bij het verkorten van de levensduur van lagers. Als deze groot genoeg is, zal de radiale kracht ervoor zorgen dat de as doorbuigt of buigt. Als de pomp wordt gestopt en de slingering op de as wordt gemeten, zullen er geen fouten optreden omdat het een dynamische toestand is en geen statische toestand.
De buigas (afbuiging) die op 3600 tpm draait, zal twee keer per omwenteling doorbuigen, dus in werkelijkheid buigt hij 7200 keer per minuut. Deze hoge cyclische doorbuiging maakt het moeilijk voor het afdichtingsoppervlak om contact te houden en de vloeistoflaag in stand te houden die nodig is voor een goede afdichting.
2. Olievervuiling
Bij kogellagers wordt meer dan 85% van de lagerstoringen veroorzaakt door het binnendringen van vuil, vreemde voorwerpen of water. Slechts 250 delen per miljoen (250 ppm) water verkort de levensduur van lagers met vier keer.
Redelijk gebruik van smeerolie is cruciaal voor de levensduur ervan.
3. Inhalatiedruk
Andere belangrijke factoren die de levensduur van lagers beïnvloeden, zijn onder meer de zuigdruk, de uitlijning van de koppeling en de spanning in de pijpleiding.
Voor een-traps horizontale vrijdragende procespompen wordt de gecombineerde axiale kracht die op de rotor inwerkt naar de inlaat gericht. Tot op zekere hoogte vermindert de beperkte omgekeerde zuigdruk feitelijk de axiale kracht, waardoor de belasting op het druklager wordt verminderd en de levensduur ervan wordt verlengd.
4. Kalibratie
Een verkeerde uitlijning tussen de pomp en de motor kan overbelasting van de radiale lagers veroorzaken. Bij het berekenen van de verkeerde uitlijning is de levensduur van het radiale lager een exponentiële factor.
Bij een kleine afwijking van slechts 1,52 mm kan de eindgebruiker bijvoorbeeld na drie tot vijf maanden draaien een lager- of koppelingsprobleem tegenkomen. Bij een afwijking van 0,0254 mm kan dezelfde pomp echter langer dan 90 maanden werken.
5. Spanning in de pijpleiding
Leidingspanning wordt veroorzaakt door een verkeerde uitlijning van de zuig- en/of persleidingen met de pompflens. Zelfs bij robuuste pompontwerpen kunnen de gegenereerde leidingspanningen deze potentiële hoge krachten gemakkelijk overbrengen naar de lagers en hun respectievelijke behuizingen. Kracht (rek) veroorzaakt een onjuiste passing van de lagers en/of inconsistentie met andere lagers, waardoor de middellijn zich op verschillende vlakken bevindt.
6. Vloeistofeigenschappen
Vloeistofeigenschappen zoals pH, viscositeit en soortelijk gewicht zijn sleutelfactoren. Als het medium zuur of corrosief is, moeten de contactdelen van de pomp, zoals de behuizing en de waaiermaterialen, hun functionele staat behouden. De hoeveelheid, grootte, vorm en maalkwaliteit van de vaste stoffen in de vloeistof zullen allemaal van invloed zijn.
7. Werkstatus
De striktheid van de werkstatus is een andere belangrijke factor: hoe vaak de pomp binnen een bepaalde tijd start.
Sommige pompen starten en stoppen elke paar seconden. Vergeleken met pompen die continu onder dezelfde omstandigheden werken, verslijten deze pompen tijdens bedrijf exponentieel. In deze situatie moet het systeemontwerp dringend worden gewijzigd.
8. Cavitatietoeslag
Hoe hoger de marge van de beschikbare netto positieve zuighoogte (NPSHA), hoe kleiner de kans dat de pomp cavitatie ondervindt als deze de vereiste netto positieve zuighoogte (NPSHR) overschrijdt. Cavitatie kan de waaier van de pomp beschadigen en trillingen veroorzaken die de afdichtingen en lagers kunnen aantasten.
9. Pompsnelheid
De bedrijfssnelheid van de pomp is een andere belangrijke factor. Een pomp van 3550 tpm verslijt bijvoorbeeld 4 tot 8 keer sneller dan een pomp van 1750 tpm.
10. Waaierbalans
Ongebalanceerde waaiers op cantileverpompen of bepaalde verticale ontwerpen kunnen asdoorbuiging veroorzaken, net als de radiale kracht van een pomp wanneer deze buiten BEP draait. Radiale afwijking en doorbuiging kunnen gelijktijdig optreden. Als de waaier om welke reden dan ook wordt getrimd, moet deze opnieuw worden gebalanceerd.
11. Pijpvorm
Een andere belangrijke overweging voor het verlengen van de levensduur van de pomp is de geometrie van de pijpleiding of de manier waarop de vloeistof in de pomp wordt 'geladen'.
Zo hebben ellebogen aan de verticale zuigzijde van een pomp minder schadelijke effecten dan horizontale ellebogen. De hydraulische belasting op de waaier is gelijkmatiger, waardoor de belasting op de lagers ook gelijkmatiger is.
12. Werktemperatuur
Of het nu om hoge of lage temperaturen gaat, de werktemperatuur van de pomp, en vooral de temperatuurveranderingssnelheid, zal een aanzienlijke invloed hebben op de levensduur en betrouwbaarheid van de pomp. De werktemperatuur van de pomp is erg belangrijk, dus de pomp moet ontworpen zijn om bij deze temperatuur te werken. Wat echter belangrijker is, is de snelheid waarmee de temperatuur verandert. Stel voor (in een meer conservatief scenario) om de veranderingssnelheid onder de 2 graden Fahrenheit per minuut te houden. Verschillende kwaliteiten en materialen zetten uit en krimpen in verschillende snelheden, wat gaten en spanningen kan beïnvloeden.